MySQL 8.0有趣的新特性：CHECK约束

•  1.功能说明
•  2.建议使用CHECK约束的场景

1.功能说明

在MySQL 8.0.16以前， CREATE TABLE允许从语法层面输入下列CHECK约束，但实际没有效果：

CHECK (expr)

在 MySQL 8.0.16，CREATE TABLE添加了针对所有存储引擎的表和列的CHECK约束的核心特性。CREATE TABLE允许如下针对表或列的约束语法：

[CONSTRAINT [symbol]] CHECK (expr) [[NOT] ENFORCED]

•  可选的symbol指定了约束的名称，如果省略，MySQL会自动生成一个类似：${table_name}_check_${seq_num}的约束名称，约束名称是大小写敏感的，且最长可以到64个字符
•  expr设定了一个返回值为boolean类型的约束条件，表达式对所有的数据行评估的结果值为：TRUE或UNKNOWN（对 NULL值），当值为FALSE时，约束就被违反，产生的效果与执行的语句有关
•  可选的执行子句标识约束是否需要被强制：
    ▌  当未指定或指定为: ENFORCED时，约束被创建且生效
    ▌  当指定为: NOT ENFORCED时，约束被创建但未生效
•  一个CHECK约束可以被指定为表约束或列约束
    ▌表约束不会出现在列定义内，可以引用任意多个或一个列，且允许引用后续定义的表列
    ▌列约束出现在列定义内，仅允许引用该列

示例如下：

CREATE TABLE t1
(
  CHECK (c1 <> c2),
  c1 INT CHECK (c1 > 10),
  c2 INT CONSTRAINT c2_positive CHECK (c2 > 0),
  c3 INT CHECK (c3 < 100),
  CONSTRAINT c1_nonzero CHECK (c1 <> 0),
  CHECK (c1 > c3)
);

以上示例包含了列约束和表约束，命名和未命名的格式：

•  第一个约束是一个不包含在任何列定义内的表约束，所以允许引用任意列，且引用了后续定义的列，同时没有给出约束名称，所以MySQL会给该约束生成一个名字
•  后续的3个约束是包含在列定义内的列约束，所有指定引用所在的列
•  最后的两个是表约束
如果想查看上述命令所生成的约束名，可以输入以下SHOW CREATE TABLE命令：

mysql> SHOW CREATE TABLE t1\G
*************************** 1. row ***************************
       Table: t1
Create Table: CREATE TABLE `t1` (
  `c1` int(11) DEFAULT NULL,
  `c2` int(11) DEFAULT NULL,
  `c3` int(11) DEFAULT NULL,
  CONSTRAINT `c1_nonzero` CHECK ((`c1` <> 0)),
  CONSTRAINT `c2_positive` CHECK ((`c2` > 0)),
  CONSTRAINT `t1_chk_1` CHECK ((`c1` <> `c2`)),
  CONSTRAINT `t1_chk_2` CHECK ((`c1` > 10)),
  CONSTRAINT `t1_chk_3` CHECK ((`c3` < 100)),
  CONSTRAINT `t1_chk_4` CHECK ((`c1` > `c3`))
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci

SQL规范要求：所有约束(包括：PRIMARY KEY, UNIQUE，FOREIGN KEY, CHECK)属于同一个命名空间(NAMESPACE)，在MySQL实现中，所有的约束类型在每个schema (database)内有自己的命名空间。所以，CHECK约束的名称在SCHEMA内必须唯一，也就是说不允许有两张表使用同一个CHECK约束名称。(例外：一个临时表可能使用与非临时表一样的约束名称)

CHECK的条件表达式必须遵守以下规则，如果包含不允许的结构，将会触发错误：

• 非生成列和生成列允许被添加到表达式，但包含AUTO_INCREMENT属性的列和其他表的列不允许被加入
• 字面量和确定性(deterministic)的内置函数以及操作符允许被添加到表达式，确定性的含义是：同样的数据不同用户的多次调用的结果是一致的，非确定性的函数包括：CONNECTION_ID()，CURRENT_USER()，NOW()
• 存储函数和用户自定义函数不被允许
• 存储过程不被允许
• 变量：系统变量、用户自定义变量和存储过程的本地变量均不被允许使用
• 子查询不应许被使用
• 外键参考动作，如：ON UPDATE， ON DELETE被禁止在包含CHECK约束的列使用，相应的，CHECK约束也被禁止在使用外键参考动作的列使用
• CHECK约束在插入、更新、替换(REPLACE)和LOAD DATA/XML语句的时候被评估，如果评估结果是FALSE将触发错误，如果错误发生，已经提交的数据的处理与对应存储引擎是否支持事务有关，也依赖严格SQL模式是否生效
• 如果约束表达式所需的数据类型与声明的列类型不一致，数据将参考MySQL的类型转换规则被隐式的转换

约束表达式在不同的SQL模式下，可能返回不同的结果

另外，在INFORMATION_SCHEMA的CHECK_CONSTRAINTS表中存放着所有表中定义的CHECK约束的信息。

2.建议使用CHECK约束的场景

复杂业务场景下的约束，从架构角度看，允许有不同的实现方式：

  •  放在数据库表中，通过约束实现，但不支持子查询
  •  放在数据库中，通过触发器(TRIGGER)实现
  •  放在应用程序的逻辑中，在提前数据库前检查
一般性的，选择不同方式的原则如下：

  •  如果CHECK约束可以实现，且约束比较稳定，一般用CHECK约束实现，比如：年龄不允许为负数，不允许>150等，比如：

CREATE TABLE Departments (
    ID int NOT NULL,
    PID int NOT NULL,
    Name varchar(255) NOT NULL Default '',
    CHECK (ID>=1)
);
-- add check separately
ALTER TABLE Departments
ADD CONSTRAINT CHK_PID CHECK (ID>=1 AND PID >=0);
-- remove check
ALTER TABLE Departments
DROP CHECK CHK_PID;

  •  如果属于数据库逻辑，比如：审计，外键可以使用触发器

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `department` (
  `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `pid` int COMMENT 'parent id',
  `name` varchar(100) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
  ) ENGINE = InnoDB;


CREATE TRIGGER pid_insert_check 
BEFORE INSERT ON department 
FOR EACH ROW 
BEGIN
  IF (NEW.pid <> 0 AND NEW.pid NOT IN (select id from department)) THEN
    signal sqlstate '45000'
    set message_text = 'department parent id has to be chosen from id';
  END IF;
END


CREATE TRIGGER pid_delete_check 
BEFORE DELETE ON department 
FOR EACH ROW 
BEGIN
  IF (OLD.id < 0 OR OLD.id IN (select pid from department)) THEN
    signal sqlstate '45000'
    set message_text = 'department parent id has to be chosen from id';
  END IF;
END

  •  如果属于业务逻辑，建议放在应用层处理，方便开发者：理解和维护，但是：也需要通过强化业务管理，避免特权用户偶发操作引起对数据完整性的破坏